Tugas 5
Sensor Mic
- Speaker
Speaker memiliki fungsi sebagai alat untuk mengubah gelombang listrik yang mulanya dari perangkat penguat audio/suara menjadi gelombang getaran yaitu berupa suara itu sendiri.
B. Bahan
- Resistor 220 ohm
Spesifikasi :
Resistance (Ohms) : 220 V
Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W
Tolerance : ± 5%
Packaging : Bulk
Composition : Carbon Film
Temperature Coefficient : 350ppm/°C
Lead Free Status : Lead Free
RoHS Status : RoHs Complient
- Transistor BC547
A. Spesifikasi :
Transistor Type : NPN
Voltage – Collector Emitter Breakdown (Max) : 45 V
Current- Collector (Ic) (Max) : 100mA
Power – Max : 625 mW
DC Current Gain (hFE) (Min) @ Ic, Vce : 110 @ 2mA, 5V
Vce Saturation (Max) @ Ib Ic : 300mV, @ 5mA, 100mA
Frequency – Transition : 300MHz
Current- Collector Cutoff (Max) : -
Mounting Type : Through Hole
Package / Case : TO-226-3, TO-92-3 (TO-226AA) Formed Leads
Packaging : Tape & Box (TB
Lead Free Status : Lead Free
RoHs Status : RoHs Compliant
B. Konfigurasi Pin :
1. Emitter
2. Base
3. Collector
- Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik untuk sementara. Satuan dari kapasitor yaitu Farad.
- Sensor Mic
Spesifikasi:
- There is a mounting screw hole 3mm
- The use 5v DC power supply - With analog output
- There are threshold level output flip - High sensitive microphone.
- Builtin power LED indicator and comparator output LED indicator
- Microphone sensitivity (1Khz): 52-48dB
- Microphone Impedance: 2.2K
- Microphone Frequency: 16-20Khz
- Microphone S/N ratio: 54dB
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.
Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Resistor berfungsi sebagai penghambat arus listrik. Jika ditinjau secara mikroskopik, unsur-unsur penyusun resistor memiliki sedikit sekali elektron bebas. Akibatnya pergerakan elektronya menjadi sangat lambat. Sehingga arus yang terukur pada multimeter akan menunjukan angka yang lebih rendah jika dibandingkan rangkaian listrik tanpa resistor.
Namun meskipun misalnya kita menyusun rangkaian listrik tanpa resistor, bukan berarti tidak ada hambatan listrik didalamnya. Karena setiap konduktor pasti memiliki nilai hambatan, meskipun relatif kecil. Namun dalam perhitungan matematis, biasanya kita abaikan nilai hambatan pada konduktor tersebut, dan kita anggap konduktor dalam kondisi ideal. Itu berarti besar resistansi konduktor adalah nol.
Simbol dari resistor merupakan sebagai berikut :
Cara Menghitung Nilai Resistor
Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, Resistor terdiri 2 bentuk yaitu bentuk Komponen Axial/Radial dan Komponen Chip. Untuk bentuk Komponen Axial/Radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh Kode tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya.
- Berdasarkan Kode Warna
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :
4 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
5 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
Untuk mempermudah menghafalkan warna di Resistor, kami memakai singkatan seperti berikut :
HI CO ME O KU JAU BI UNG A PU
(HItam, COklat, MErah, Orange, KUning. HiJAU, BIru, UNGu, Abu-abu, PUtih)
- Berdasarkan Kode Angka
Membaca nilai Resistor yang berbentuk komponen Chip lebih mudah dari Komponen Axial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Komponen Chip menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor)
Contoh :
Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;
Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :
Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
222 → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm
103 → 10 * 10³ = 10.000 Ohm atau 10 Kilo Ohm
334 → 33 * 104 = 330.000 Ohm atau 330 Kilo Ohm
Ada juga yang memakai kode angka seperti dibawah ini :
(Tulisan R menandakan letaknya koma decimal)
4R7 = 4,7 Ohm
0R22 = 0,22 Ohm
Keterangan :
Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
Mega Ohm = MΩ
1.000 Ohm = 1 kilo Ohm (1 KΩ )
1.000.000 Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
1.000 kilo Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan
- Transistor NPN
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:
Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:V = (Vbat - Vled)Rled = V / IleIB = (VBB - VBE) / RB VCE = VCC - ICRC PD = VCE.IC Karakteristik Input
Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.
Karakteristik Output
Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar. Kapasitor Kapasitor adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik. Benda ini terdiri dari dua pelat konduktor yang dipasang berdekatan satu sama lain tapi tidak sampai bersentuhan. Benda ini dapat menyimpan tenaga listrik dan dapat menyalurkannya kembali, kegunaannya dapat kamu temukan seperti pada lampu flash pada camera, juga banyak dipakai pada papan sirkuit elektrik pada komputer yang kamu pakai maupun pada berbagai peralatan elektronik.
Kapasitor [C] gambaran sederhananya terdiri dari dua keping sejajar yang memiliki luasan [A] dan dipisahkan dengan jarak yang sempit sejauh [d]. Seringkali kedua keping tersebut digulung menjadi silinder dengan sebuah insulator atau kertas sebagai pemisah kedua keping. Pada gambar rangkaian listrik, simbolnya dinotasikan dengan:
Kita dapat mencari nilai kapasitas atau kapasitansi suatu kapasitor, yakni jumlah muatan listrik yang tersimpan. Untuk bentuk paling umum yaitu keping sejajar, persamaan kapasitansi dinotasikan dengan:
Dimana:
C = kapasitansi (F, Farad) (1 Farad = 1 Coulomb/Volt)
Q = muatan listrik (Coulomb)
V = beda potensial (Volt)
Nilai kapasitansi tidak selalu bergantung pada nilai dan . Besar nilai kapasitansi bergantung pada ukuran, bentuk dan posisi kedua keping serta jenis material pemisahnya (insulator). Nilai usaha dapat berupa positif atau negatif tergantung arah gaya terhadap perpindahannya. Untuk jenis keping sejajar dimana keping sejajar memiliki luasan [A] dan dipisahkan dengan jarak [d], dapat dinotasikan dengan rumus :
Dimana:
A = luasan penampang keping (m2)
d = jarak antar keping (m)
= permitivitas bahan penyekat ()
Jika antara kedua keping hanya ada udara atau vakum (tidak terdapat bahan penyekat), maka nilai permitivitasnya dipakai .
Muatan sebelum disisipkan bahan penyekat () sama dengan muatan setelah disisipkan bahan penyekat (), sesuai prinsip bahwa muatan bersifat kekal. Beda potensialnya dinotasikan dengan rumus :
Kapasitor menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Besar energi [W] yang tersimpan pada dapat dicari menggunakan rumus:
Dimana:
W = jumlah energi yang tersimpan dalam kapasitor (Joule)
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.
Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.
Kita dapat mencari nilai kapasitas atau kapasitansi suatu kapasitor, yakni jumlah muatan listrik yang tersimpan. Untuk bentuk paling umum yaitu keping sejajar, persamaan kapasitansi dinotasikan dengan:
Dimana:
C = kapasitansi (F, Farad) (1 Farad = 1 Coulomb/Volt)
Q = muatan listrik (Coulomb)
V = beda potensial (Volt)
Dimana:
A = luasan penampang keping (m2)
d = jarak antar keping (m)
= permitivitas bahan penyekat ()
Jika antara kedua keping hanya ada udara atau vakum (tidak terdapat bahan penyekat), maka nilai permitivitasnya dipakai .
Muatan sebelum disisipkan bahan penyekat () sama dengan muatan setelah disisipkan bahan penyekat (), sesuai prinsip bahwa muatan bersifat kekal. Beda potensialnya dinotasikan dengan rumus :
Kapasitor menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Besar energi [W] yang tersimpan pada dapat dicari menggunakan rumus:
Dimana:
W = jumlah energi yang tersimpan dalam kapasitor (Joule)
Power Supply
Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :
Sensor Mic
Pengertian Mic
Grafik respon sensor
Respon frekuensi (frequency response) microphone didefinisikan sebagai rentang suara (dari frekuensi terendah hingga tertinggi) yang dapat dihasilkan dan variasinya di antara rentang tersebut.
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa makin tinggi frekuensi maka semakin tinggi tingkat sensitivitasnya, atau bisa dikatakan berbanding lurus
3.2 Simbol Mic
Mic Level & Line Level
- Beberapa mikrofon sudah dilengkapi built-in amplifier berukuran kecil yang dapat memperkuat sinyal menjadi high mic level atau line level.
- Mic dihubungkan melalui amplifier kecil yang biasa disebut line amp.
- Menggunakan sound mixer yang memiliki amplifier-amplifier kecil di setiap channel. Atenuator akan mengakomodir mikrofon-mikrofon dengan level yang beragam untuk disesuaikan hingga menjadi line level yang seragam.
- Sinyal audio dikirim melalui power amplifier yang khusus berfungsi untuk memperkuat sinyal agar dapat terdengar melalui loudspeaker.
Dynamic Microphones (Mikrofon Dinamis)Mikrofon dinamis bersifat fleksibel (versatile) dan ideal digunakan untuk berbagai kebutuhan. Umumnya memiliki desain yang sederhana dengan beberapa bagian yang dapat dilepas. Mic jenis ini juga relatif kokoh dan lebih tahan banting. Sangat cocok digunakan untuk suara dengan level volume yang sangat tinggi seperti alat-alat musik tertentu atau amplifier. Mikrofon dinamis tidak memiliki amplifier internal dan biasanya tidak memerlukan baterai atau daya eksternal.
Electret Condenser Microphone (Mikrofon Kondensor Elektret)
Directional Properties
Omnidirectional
Menangkap suara sama secara merata dari semua arah
Kegunaan : Untuk merekam kebisingan sebuah ambien, untuk situasi dimana suara datang dari berbagai arah, untuk situasi dimana mic harus diam di satu posisi sementara sumber-sumber suara bergerak.
Catatan : Untuk situasi-situasi tertentu mic omnidirectional dapat sangat bermanfaat, namun menangkap suara dari semua arah biasanya jarang anda butuhkan. Menangkap suara dari semua arah terlalu luas dan tidak fokus. Jika anda ingin merekam suara dari subyek atau area tertentu, kemungkinan besar anda akan kewalahan dengan kebisingan lainnya disekitar.
Cardioid
Cardioid yang berarti “berbentuk hati” ini merupakan salah satu pola menangkap suara pada mikrofon. Suara yang ditangkap kebanyakan dari arah depan dan sedikit area dibagian samping.
Kegunaan : Mengutamakan suara dari arah kemana mic diarahkan namun masih tersedia area untuk pergerakan mic dan kebisingan ambien.
Catatan :
- Mic tipe cardioid sangat fleksibel dan ideal untuk pemakaian umum. Kebanyakan mic genggam bersifat cardioid
- Ada banyak variasi pola cardioid (termasuk hypercardioid yang dijelaskan di bawah)
Hypercardioid
Merupakan versi berlebihan dari pola cardioid. Sangat terarah dan menghilangkan sebagian besar suara dari samping dan belakang. Karena desain hypercardioid yang tipis dan panjang, mikrofon tipe ini sering disebut mikrofon shotgun.
Kegunaan : untuk mengisolasi suara hanya dari satu subjek atau satu arah ketika ada banyak kebisingan disekitar, untuk menangkap suara dari subjek di kejauhan.
Catatan :
- Dengan menghilangkan kebisingan ambien, suara dari satu arah kandang menjadi kurang wajar. Memasukkan rekaman audio dari mic lain akan membantu (misalnya suara latar yang konstan dengan volume rendah)
- Perlu berhati-hati untuk menjaga konsistensi suara. Apabila mic tidak selalu terarah ke subjek maka anda akan kehilangan audio.
- Bentuk shotgun dapat meningkatkan sensitivitas ke area belakang.
Bidirectional
Menggunakan pola angka delapan dan mampu menangkap suara secara merata dari dua arah yang berlawanan.
Kegunaan : Situasi yang membutuhkan bentuk polar pattern seperti ini memang jarang ditemukan. Salah satu kemungkinan adalah ketika anda akan mewawancara dua orang yang saling berhadapan dimana mic berada diantara keduanya.
Variable Directionality
Beberapa mikrofon memberikan beberapa pilihan directionality dimana anda dapat memilih untuk menggunakan pola omni, cardioid atau shotgun.
Biasanya fitur seperti ini bisa anda temukan pada mikrofon kamera video, tujuannya agar anda dapat menyesuaikan directionality mengikuti sudut dan arah zoom.
Meskipun fitur ini tampak sangat berguna, biasanya mikrofon denga n fitur variable zoom tidak mampu bekerja dengan baik dan sering menimbulkan suara ketika melakukan zooming. Menggunakan beberapa buah mic yang berbeda biasanya akan memberikan hasil yang jauh lebih baik.
Mikrofon Impedansi
Semua mikrofon memiliki satu spesifikasi yang mengacu pada impedansinya. Anda akan sering menemukan bahwa mikrofon dengan kabel hard-wired dan plug 1/4” memiliki impedansi tinggi, sedangkan mic dengan kabel audio terpisah dan konektor XLR memiliki impedansi rendah.
Ada tiga klasifikasi umum untuk impedansi mikrofon :
- Low Impedance (kurang dari 600Ω)
- Medium Impedance (600Ω - 10,000Ω)
- High Impedance (lebih besar dari 10,000Ω)
Beberapa mikrofon memiliki kemampuan untuk memilih nilai impedansi yang berbeda.
Memilih Nilai Impedansi
Mikrofon impedansi tinggi biasanya cukup murah. Salah satu kelemahan utama mikrofon jenis ini adalah kinerjanya kurang baik jika menggunakan kabel yang relatif panjang. Dengan kabel sepanjang 5 – 10 meter saja mikrofon impedansi tinggi sudah mulai menghasilkan kualitas suara yang rendah (terutama hilangnya frekuensi-frekuensi tinggi). Mic ini memang bukan pilihan yang baik untuk keperluan pekerjaan yang serius.
Meskipun tidak sepenuhnya dapat diandalkan namun nilai impedansi merupakan salah satu pertimbangan untuk menilai kualitas keseluruhan sebuah mikrofon.
Mikrofon impedansi redah lebih baik dan lebih banyak dipilih daripada impedansi tinggi.
B. Rangkaian Simulasi
- Foto Rangkaian
Prinsip Kerja
Rangkaian Mic Sederhana ini terdiri dari 2 sumber yaitu , pertama sumber input DC, dan sumber dari tranduser mic yaitu AC, Mic akan aktif jika ada gelombang suara yang diberikan m gelombang suara yang diterimanya dan menjadi tegangan listrik berupa AC, arus AC ini akan menuju kapasitor 1 dan R1, arus yang melewati R1 akan menuju R3 dan masuk ke terminal kolektor transitor , karena arus dari mic berupa AC maka arus bisa melewati kapasitor 1 dan melewati R2 dan transistor yang berfungsi menguatkan arus/tegangan transistor ini jenis NPN yang menguatkan arus yang masuk dari kolektor ke emitor jika ada arus yang masuk melewati basis, disini penguanya 2 kali, arus yang masuk dari basis akan keluar menuju emitor dan keluar menuju output berupa speaker dan ground, sumber input akan melewati R4 dan R5 arus yang melewati R4 akan menuju terminal basis Transitor NPN dan menguatkan arus lalu keluar menuju uotput berupa speaker . disini terdiri dari 2 penguat transistor. satu penguat untuk sumber input Dc dan satu lagi untuk Sumber dari tranduser mic.